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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2024年滬教版必修2化學上冊階段測試試卷420考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、環(huán)保部門使用的傳感器工作原理如圖所示,該裝置可監(jiān)測大氣中的含量。下列判斷正確的是()
A.該裝置的Pt電極為負極B.電流是從電極流向Pt電極C.電極反應式為D.該傳感器可監(jiān)測真空裝置中的2、燃料電池廣泛應用于航天飛機。以30%KOH溶液為電解質(zhì)溶液的這種電池,在使用時的電極反應如下:H2+2OH--2e-=2H2O,O2+2H2O+4e-=4OH-。據(jù)此判斷下列說法中正確的是A.H2在正極發(fā)生氧化反應B.供電時的總反應為:2H2+O2=2H2OC.燃料電池是將燃料燃燒時釋放出的熱能直接轉(zhuǎn)化為電能D.燃料電池的電極一定是由兩種活潑性不同的金屬組成3、芳樟醇()是常用的香料,下列有關(guān)芳樟醇說法正確的是A.能使酸性高錳酸鉀溶液和溴水均褪色的原理不同B.分子中所有碳原子共平面C.與溴的CCl4溶液不反應D.與有機物互為同系物4、下列關(guān)于NO2和NO的敘述正確的是A.都能溶于水且與水反應生成相應的酸B.都是酸性氧化物,都能與強堿溶液反應C.可以通過銅與硝酸制取D.常溫下都可以被氧氣氧化5、常溫常壓下,1體積水能溶解約700體積用下圖所示裝置進行實驗;下列說法正確的是。
A.擠壓滴管并打開止水夾后,觀察到燒杯中的水倒吸,產(chǎn)生紅色“噴泉”B.“噴泉”的產(chǎn)生能證明與發(fā)生了反應C.若將換成也能產(chǎn)生明顯的“噴泉”D.實驗后,取出燒瓶中的溶液,測得其原因是:6、下述實驗中均有紅棕色氣體產(chǎn)生,對比分析所得結(jié)論不正確的是。①②③
A.由①中的紅棕色氣體,推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體B.僅根據(jù)紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應C.由③說明濃硝酸具有揮發(fā)性,生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物D.③的氣體產(chǎn)物中檢測出由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應7、下列化學物質(zhì)在實際生產(chǎn)、生活和科技等方面的應用正確的是A.我國自主研發(fā)的“龍芯1號”CPU芯片與光導纖維是同種材料B.生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有石灰石、石英和純堿C.水晶項鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品D.玻璃上的漂亮花紋都依靠濃鹽酸的腐蝕作用8、在一定溫度下,向aL密閉容器中加入1molX氣體和2molY氣體,發(fā)生如下反應:X(g)+2Y(g)2Z(g)。不能說明此反應達到平衡的標志是()A.容器內(nèi)壓強不隨時間變化B.容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時間變化C.容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1:2:2D.單位時間消耗0.1molX同時生成0.2molY9、CO2可與H2催化合成甲醇,于恒容密閉容器中,在催化劑作用下發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);下列描述能說明該反應已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)的是()A.CO2、H2、CH3OH、H2O在容器中共存B.CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度相等C.正、逆反應速率相等且等于零D.CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度均不再變化評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)10、將2molSO2和1molO2混合置于體積可變,壓強恒定的密閉容器中,在一定溫度下發(fā)生如下反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H<0,當反應進行到時間t1點時達到平衡狀態(tài);測得混合氣體總物質(zhì)的量為2.1mol。試回答下列問題:
(1)反應進行到t1時,SO2的體積分數(shù)為__;
(2)若在t1時充入一定量的氬氣(Ar),SO2的物質(zhì)的量將__(填“增大”;“減小”或“不變”);
(3)若在t1時升溫,重新達到平衡狀態(tài),新平衡混合物中氣體的總物質(zhì)的量_2.1mol(填“<”、“>”或“=”),簡單說明原因:__。
(4)若t1達到平衡后,保持容器的體積不再變化。再加入0.2molSO2、0.1molO2和1.8molSO3,此時v逆_v正(填“<”、“>”或“=”)11、某溫度下,在2L的密閉容器中投入一定量的A和B兩種氣體,A、B反應生成氣體C,A、B兩種氣體物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示。(1)從反應開始到12s時,用A表示的反應速率為__。(2)經(jīng)測定前4s內(nèi)v(C)=0.05mol·L-1·s-1,則該反應的化學方程式為__。(3)若上述反應分別在甲、乙、丙三個相同的密閉容器中進行,經(jīng)同一段時間后,測得三個容器中的反應速率分別為甲:v(A)=0.3mol·L-1·s-1;乙:v(B)=0.12mol·L-1·s-1;丙:v(C)=9.6mol·L-1·min-1;則甲、乙、丙三個容器中反應速率由快到慢的順序為__。12、鉬(Mo)是一種難熔稀有金屬,我國的鉬儲量居世界前列,鉬及其合金在冶金、環(huán)保和航天等方面有著廣泛的應用。碳酸鈉作固硫劑并用氫還原輝鉬礦的原理為MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H20(g)+2Na2S(s)△H;實驗測得平衡時的有關(guān)變化曲線如圖所示。
(a)不同壓強下溫度與H2平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系(b)0.1MPa下溫度與平衡時氣體成分的關(guān)系。
(1)由圖(a)可知,該反應△H_______0(填“>”或“<”),p1、p2、p3由大到小的順序為_______;
(2)由圖(b)可知,B點時H2的平衡轉(zhuǎn)化率為_______;
(3)A點對應的平衡常數(shù)K=_______(MPa)2。(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))13、如圖所示為氫氧燃料電池的原理示意圖;回答下列問題:
(1)下列敘述不正確的是_______(填標號)。
A.a(chǎn)電極是負極。
B.b電極的電極反應式為4OH--4e-=O2↑+2H2O
C.氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源。
D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲存在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置。
(2)若電解質(zhì)溶液為KOH溶液,則電極反應式:a電極_______;b電極_______。
(3)若將氫氣換成甲烷(CH4),電解質(zhì)溶液仍為KOH溶液,則a電極的電極反應式為_______。14、某溫度時;在一個容積為2L的密閉容器中,X;Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù),完成下列問題:
(1)該反應的化學方程____;
(2)反應開始至2min,氣體Z的平均反應速率為_____;
(3)達到平衡后,下列說法不正確的是_____。
A.X;Y、Z的濃度之比是1:2:3
B.X的消耗速率和Y的生成速率相等。
C.Z的濃度保持不變15、乙烯;乙醇、乙酸是重要有機化合物;請根據(jù)題意填空:
(1)在工業(yè)上,可以用_______的產(chǎn)量衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平;
(2)乙醇的結(jié)構(gòu)簡式為________;
(3)實驗室,乙醇跟乙酸在濃硫酸催化且加熱的條件下反應,制取的是____________。16、某原電池的裝置如圖所示,看到b極上有紅色金屬析出;回答下列問題:
①若a、b是兩種活動性不同的金屬,則活動性a____b(填>;<或=);
②電路中的電子從____經(jīng)導線流向_____(填a或b);
③溶液中的SO42-向________極移動(填a或b);
④若兩電極分別是Al和C,則負極的電極反應式為_________________。評卷人得分三、判斷題(共6題,共12分)17、化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能。_____A.正確B.錯誤18、煤油燃燒是放熱反應。_______A.正確B.錯誤19、一般來說,帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池效率高。(_______)A.正確B.錯誤20、農(nóng)村用沼氣池產(chǎn)生的沼氣作燃料屬于生物質(zhì)能的利用_____A.正確B.錯誤21、在原電池中,正極本身一定不參與電極反應,負極本身一定要發(fā)生氧化反應。(_______)A.正確B.錯誤22、正丁烷和正戊烷互為同系物。(____)A.正確B.錯誤評卷人得分四、原理綜合題(共2題,共10分)23、合成氨對人類生存具有重大意義,反應為:
(1)科學家研究在催化劑表面合成氨的反應機理;反應步驟與能量的關(guān)系如圖所示(吸附在催化劑表面的微利用*標注,省略了反應過程中部分微粒)。
①NH3的電子式是_______。
②寫出步驟c的化學方程式______。
③由圖像可知合成氨反應?H____0(填“>”;“<”或“=”)。
(2)傳統(tǒng)合成氨工藝是將N2和H2在高溫、高壓條件下發(fā)生反應。若向容積為1.0L的反應容器中通入5molN2、15molH2,在不同溫度下分別達平衡時,混合氣中NH3的質(zhì)量分數(shù)隨壓強變化的曲線如圖所示。
①溫度T1、T2、T3大小關(guān)系是_______。
②M點的平衡常數(shù)K=______(可用分數(shù)表示)。24、苯催化加氫制備環(huán)己烷是化工生產(chǎn)中的重要工藝;一定條件下,發(fā)生如下反應:
Ⅰ.主反應:(g)+3H2(g)?(g)?H1<0
Ⅱ.副反應:(g)?(g)?H2>0
回答下列問題:
(1)已知:Ⅲ.
Ⅳ.2(g)+15O2(g)?12CO2(g)+6H2O(l)?H4
Ⅴ.(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)?H5
則____(用和表示)。有利于提高平衡體系中環(huán)己烷體積分數(shù)的措施有____。
A.適當升溫B.適當降溫C.適當加壓D.適當減壓。
(2)反應Ⅰ在管式反應器中進行,實際投料往往在的基礎上適當增大用量,其目的是____。
(3)氫原子和苯分子吸附在催化劑表面活性中心時,才能發(fā)生反應,機理如圖。當中混有微量或等雜質(zhì)時,會導致反應Ⅰ的產(chǎn)率降低,推測其可能原因為___________。
(4)催化劑載體中的酸性中心能催化苯及環(huán)己烷的裂解。已知酸性中心可結(jié)合弧電子對,下圖中可作為酸性中心的原子的標號是___________(填“①”“②”或“③”)。
(5)恒壓反應器中,按照投料,只發(fā)生Ⅰ反應,總壓為平衡時苯的轉(zhuǎn)化率為α,則反應Ⅰ的___________(列出計算式即可;用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
(6)利用膜電解技術(shù)(裝置如圖所示),以Na2CrO4為主要原料制備Na2Cr2O7的總反應方程式為:4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。則Na2Cr2O7在___________(填“陰”或“陽”)極室制得,電解時通過膜的離子主要為___________。
評卷人得分五、計算題(共3題,共15分)25、某同學取一定質(zhì)量的鐵鋁合金與100mLxmol/L稀硝酸充分反應;反應過程中沒有氣體放出。在反應結(jié)束后的溶液中,逐滴加入2mol/LNaOH溶液,所加NaOH溶液的體積(mL)與產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(mol)的關(guān)系如圖所示:
(1)寫出EF段發(fā)生反應的離子方程式____________
(2)C點對應的溶液中含有的陽離子除Na+外,還含有_______。
(3)x=________。
(4)鐵鋁合金中鋁的物質(zhì)的量分數(shù)為_________。26、將32g銅與100mL一定濃度的硝酸反應,銅完全溶解,產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2L。
請回答:
(1)NO氣體與NO2氣體體積比為___。
(2)將產(chǎn)生的氣體全部逸出后向溶液中加入VmLamol/LNaOH溶液,恰好使溶液中的銅離子全部轉(zhuǎn)化為沉淀,則原硝酸溶液的濃度為__mol/L(用V和a表示)。27、某溫度時;在5L容器中X;Y、Z三種物質(zhì)隨時間的變化關(guān)系曲線如圖所示。
(1)由圖中的數(shù)據(jù)分析,該反應的化學方程式為___________。
(2)反應開始至2min,Z的平均反應速率為___________。
(3)5min后達到平衡,則X的轉(zhuǎn)化率是___________。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、C【分析】【分析】
通入氧氣的為正極,通入二氧化硫的為負極,原電池中陰離子移向負極,在V2O5電極上,SO2失電子發(fā)生氧化反應生成SO3。
【詳解】
A.在Pt電極上得電子生成故Pt電極為正極,A項錯誤;
B.電流應該由正極流向負極;B項錯誤;
C.電極上失電子生成C項正確;
D.該傳感器Pt電極上需參與反應;故真空中無法使用,D項錯誤。
答案選C。2、B【分析】【分析】
氫氧燃料電池是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,工作時,通入氫氣的一極為電池的負極,發(fā)生氧化反應,H2+2OH--2e-=2H2O,通入氧氣的一極為電池的正極,發(fā)生還原反應,O2+2H2O+4e-=4OH-;電池總反應是氫氣在氧氣中燃燒生成水,據(jù)此分析解答。
【詳解】
A.由電極反應式可知;通入氫氣的一極為電池的負極,發(fā)生氧化反應,故A錯誤;
B.電池總反應與氫氣在氧氣中燃燒的化學方程式一致,供電時的總反應為2H2+O2═2H2O;故B正確;
C.氫氧燃料電池是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置;不是將燃料燃燒時釋放出的熱能直接轉(zhuǎn)化為電能,故C錯誤;
D.氫氧燃料電池中可以用石墨作電極材料;也可以是相同的金屬電極,故D錯誤;
故選B。3、A【分析】【詳解】
A.芳樟醇分子中含有碳碳雙鍵和羥基;均能與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,芳樟醇分子中含有碳碳雙鍵,和溴水發(fā)生加成反應,使溴水褪色,褪色的原理不同,A選項正確;
B.芳樟醇分子中含多個四面體結(jié)構(gòu)的C;所有碳原子不能共面,B選項錯誤;
C.芳樟醇分子中含有碳碳雙鍵,可與溴的CCl4溶液發(fā)生加成反應;C選項錯誤;
D.芳樟醇分子中含有2個碳碳雙鍵和羥基,分子中含有一個碳碳雙鍵和羥基,故芳香醇分子與有機物結(jié)構(gòu)不相似;不能稱為同系物,D選項錯誤;
答案選A。
【點睛】
D選項為易錯點,同系物是指結(jié)構(gòu)相似、分子組成相差若干個“CH2”的有機化合物;一般出現(xiàn)在有機化學中,且必須是同一類物質(zhì)。4、C【分析】【詳解】
A.NO不溶于水;不能與水反應產(chǎn)生相應的酸,A錯誤;
B.NO不能與堿反應,不屬于酸性氧化物;NO2和H2O反應產(chǎn)生HNO3、NO,反應前后N元素化合價發(fā)生了變化,因此NO2也不是酸性氧化物;B錯誤;
C.Cu與濃硝酸反應產(chǎn)生NO2,與稀硝酸反應產(chǎn)生NO,故NO2和NO可以通過銅與硝酸制取;C正確;
D.在常溫下NO能夠與O2反應產(chǎn)生NO2,但NO2與O2在常溫下不能發(fā)生反應;D錯誤;
故合理選項是C。5、D【分析】【詳解】
A.該實驗中水中未加入酚酞;故不會產(chǎn)生紅色“噴泉”,A錯誤;
B.氨氣極易溶于水,溶于水后會形成壓強差,“噴泉”的產(chǎn)生不能證明與發(fā)生了反應;B錯誤;
C.在水中的溶解度遠小于將換成溶解的量小;壓強差也較小,不能產(chǎn)生明顯的“噴泉”,C錯誤;
D.氨氣溶于水形成一水合氨,一水合氨未弱電解質(zhì),在水中電離出氫氧根,其原因是:D正確;
答案選D。6、D【分析】【詳解】
A.①中灼熱碎玻璃起加熱作用,濃硝酸受熱分解可生成紅棕色硝酸中氮元素化合價降低,必有元素化合價升高,只能為氧元素,因此,還有生成;產(chǎn)生的氣體為混合氣體,A項正確;
B.由①可知;濃硝酸受熱分解也可生成紅棕色氣體,所以②中產(chǎn)生的紅棕色氣體不一定是木炭與濃硝酸發(fā)生反應產(chǎn)生的,B項正確;
C.③中濃硝酸揮發(fā)才能與紅熱木炭接觸,產(chǎn)生的是還原產(chǎn)物;C項正確;
D.紅熱的木炭還可與空氣中的反應生成不一定是木炭與濃硝酸發(fā)生反應生成了D項錯誤;
答案選D。7、B【分析】【詳解】
A.硅為良好的半導體;用作芯片,光導纖維主要成分為二氧化硅,為絕緣體,故A錯誤;
B.石英的主要成分是二氧化硅,石灰石成分為碳酸鈣,二氧化硅與碳酸鈣反應生成硅酸鈣和二氧化碳,與碳酸鈉反應生成硅酸鈉和二氧化碳,發(fā)生反應的化學方程式分別是:CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑、Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑;故B正確;
C.水晶的主要成分為二氧化硅;不是硅酸鹽,故C錯誤;
D.玻璃與濃鹽酸不反應;玻璃中的二氧化硅與氫氟酸反應,所以玻璃上的漂亮花紋都依靠氫氟酸的腐蝕作用,故D錯誤;
故答案為B。8、C【分析】【詳解】
A.正反應為氣體分子數(shù)目減小的反應;隨反應進行氣體的物質(zhì)的量減小,恒溫恒容下容器內(nèi)壓強減小,當容器內(nèi)壓強不再變化,說明反應到達平衡,故A正確;
B.容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時間變化;反應物和生成物的量一定,此時反應達到平衡狀態(tài),故B正確;
C.平衡時容器內(nèi)X;Y、Z的濃度之比不一定等于化學計量數(shù)之比;與物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率有關(guān),故C錯誤;
D.單位時間消耗0.1molX同時生成0.2molY;說明此時正;逆反應速率相等,則反應到達平衡,故D正確;
故答案為C。
【點睛】
考查化學平衡狀態(tài)的判斷,關(guān)鍵是理解化學平衡狀態(tài)特征,可逆反應到達平衡時,同種物質(zhì)的正逆速率相等且保持不變,各組分的濃度、含量保持不變,由此衍生的其它一些量不變,判斷平衡的物理量應隨反應進行發(fā)生變化,該物理量由變化到不再變化說明到達平衡。9、D【分析】【分析】
【詳解】
A.CO2、H2、CH3OH、H2O在容器中共存;反應可能處于平衡狀態(tài),也可能未處于平衡狀態(tài),A不符合題意;
B.CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度相等;反應可能處于平衡狀態(tài),也可能未處于平衡狀態(tài),這與反應開始時加入的反應物的多少及反應的轉(zhuǎn)化率等有關(guān),B不符合題意;
C.化學平衡狀態(tài)是動態(tài)平衡;當反應達到平衡時,正;逆反應速率相等但都大于零,C不符合題意;
D.CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度均不再變化是反應達到平衡狀態(tài)的特征標志;D符合題意;
故合理選項是D。二、填空題(共7題,共14分)10、略
【分析】【分析】
設反應的氧氣的物質(zhì)的量為x;列三段式有。
則有2-2x+1-x+2x=2.1,解得x=0.9mol,即平衡時體系中n(SO2)=0.2mol,n(O2)=0.1mol,n(SO3)=1.8mol。
【詳解】
(1)根據(jù)分析可知,反應進行到t1時,SO2的體積分數(shù)為=9.52%;
(2)該容器為恒壓容器,充入一定量的氬氣(Ar),體積增大,反應物的分壓減小,所以平衡向體積增大的方向移動,即向逆反方向移動,所以SO2的物質(zhì)的量增大;
(3)已知該反應的正方向為放熱反應;所以升高溫度平衡逆移,逆方向為氣體物質(zhì)的量增大的方向,所以新平衡混合物中氣體的總物質(zhì)的量>2.1mol;
(4)保持容器的體積不再變化再加入0.2molSO2、0.1molO2和1.8molSO3,各物質(zhì)的濃度擴大為原來的二倍,相當于在原平衡的基礎壓縮體積加壓,則平衡會正向移動,所以v逆<v正。
【點睛】
分析第4小題時也可用濃度商來分析,濃度商Q=平衡時Q=K,再次充入氣體后各物質(zhì)的濃度變?yōu)樵瓉淼亩?,根?jù)濃度商的計算公式可知分母的變化更大,則Q<K,所以平衡正向移動?!窘馕觥竣?9.52%②.增大③.>④.正反應放熱,升溫,平衡逆向移動,氣體的物質(zhì)的量增大⑤.<11、略
【分析】【分析】
要書寫反應的化學方程式,在已知反應物和生成物的前提下,需求出各物質(zhì)的化學反應速率,利用反應速率之比等于化學計量數(shù)之比,求出各物質(zhì)的化學計量數(shù)的最簡整數(shù)比,再據(jù)計算結(jié)果,即可得出各物質(zhì)的化學計量數(shù)。
【詳解】
(1)從反應開始到12s時,用A表示的反應速率為=0.05mol·L-1·s-1;(2)經(jīng)測定,前4s內(nèi)v(C)=0.05mol·L-1·s-1,v(A)==0.075mol·L-1·s-1,v(A):v(C)=0.075mol·L-1·s-1:0.05mol·L-1·s-1=3:2,12s時,?c(A)=0.6mol/L,?c(B)=0.2mol/L,則a:b=0.6:0.2=3:1,從而得出a:b:c=3:1:2;因為12s之后,各物質(zhì)的濃度都大于0,所以該反應為可逆反應;故該反應的化學方程式為3A(g)+B(g)2C(g);(3)若上述反應分別在甲、乙、丙三個相同的密閉容器中進行,經(jīng)相同時間后,測量三個容器中的反應速率分別為甲:v(A)=0.3mol·L-1·s-1,乙:v(B)=0.12mol·L-1·s-1,則v(A)=0.36mol·L-1·s-1,丙:v(C)=9.6mol·L-1·min-1,則v(A)=0.24mol·L-1·s-1,則甲、乙、丙三個容器中反應速率由快到慢的順序為乙>甲>丙。【解析】0.05mol/(L?s)3A(g)+B(g)2C(g)乙>甲>丙12、略
【分析】【分析】
(1)升高溫度平衡向吸熱反應方向移動;增大壓強平衡向氣體總物質(zhì)的量減小的方向移動;
(2)根據(jù)三段式求氫氣的轉(zhuǎn)化率;
(3)圖1中A點氫氣和水蒸氣的體積分數(shù)相等,均為40%,而由反應方程式可知一氧化碳的體積分數(shù)為水蒸氣的一半,即為20%,說明氫氣、一氧化碳、水蒸氣的物質(zhì)的量之比為2:1:2,由此根據(jù)表達式求Kp。
【詳解】
(1)升高溫度平衡向吸熱反應方向移動,由圖像(a)可知升高溫度,氫氣的轉(zhuǎn)化率增大,說明平衡正向移動,正反應為吸熱反應,即該反應的△H>0,增大壓強平衡向氣體總物質(zhì)的量減小的方向移動,對MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)可知,增大壓強平衡逆向移動,氫氣的轉(zhuǎn)化率降低,則由圖像(a)可知p123,故答案為>;p123。
(2)由圖(b)可知,B點時H2的體積分數(shù)為25%,設起始時氫氣的物質(zhì)的量為1mol,此時氫氣的轉(zhuǎn)化率為α,則MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)
起始(mol)100
變化(mol)α0.5αα
平衡(mol)1-α0.5αα
1-α/(1+0.5α)=0.25,解得α=66.7%,即b點時氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率為66.7%;故答案為66.7%。
(3)圖1中A點氫氣和水蒸氣的體積分數(shù)相等,均為40%,而由反應方程式可知一氧化碳的體積分數(shù)為水蒸氣的一半,即為20%,說明氫氣、一氧化碳、水蒸氣的物質(zhì)的量之比為2:1:2,Kp=(2/5×0.1)4(1/5×0.1)2/(2/5×0.1)4=4×10-4,故答案為4×10-4?!窘馕觥?gt;p12366.7%4×10-413、略
【分析】【分析】
氫氧燃料電池;若電解質(zhì)溶液為KOH溶液,則氫氣作負極,失電子與氫氧根離子反應生成水,氧氣得電子與水反應生成氫氧根離子。
【詳解】
(1)A.該氫氧燃料電池中,通入氫氣的電極上氫氣失電子,發(fā)生氧化反應,所以a電極為負極,通入氧氣的b電極為正極;A敘述正確;
B.氫氧燃料電池中,正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應,但題中并未說明電解質(zhì)溶液的酸堿性,無法確定b電極的電極反應式;B敘述錯誤;
C.氫氧燃料電池反應的產(chǎn)物為水;水對環(huán)境無污染,所以氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源,C敘述正確;
D.氫氧燃料電池工作時;燃料和氧化劑均由外部連續(xù)供給,在電極上不斷地進行反應,D敘述正確;
答案為B。
(2)若該電解質(zhì)溶液為KOH溶液,則a電極上氫氣失電子和OH-反應生成水,電極反應式為H2-2e-+2OH-=2H2O;b電極上氧氣得電子和水反應生成OH-,電極反應式為O2+4e-+2H2O=4OH-。
(3)如果將氫氣換成甲烷,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,a電極上甲烷失電子和OH-反應生成和水,電極反應式為CH4-8e-+10OH-=+7H2O?!窘馕觥緽H2-2e-+2OH-=2H2OO2+4e-+2H2O=4OH-CH4-8e-+10OH-=+7H2O14、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)圖知,隨著反應的進行X、Y的物質(zhì)的量減少,而Z的物質(zhì)的量增大,所以X和Y是反應物、Z是生成物,10min時反應達到平衡狀態(tài),則參加反應的△n(X)=(1.00-0.25)mol=0.75mol、△n(Y)=(1.00-0.50)mol=0.50mol、△n(Z)=(0.75-0)mol=0.75mol,同一可逆反應中同一時間段內(nèi)參加反應的各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于其計量數(shù)之比,所以X、Y、Z的計量數(shù)之比=0.75mol:050mol:0.75mol=3:2:3所以該反應方程式:3X+2Y3Z;
(2)0-2min內(nèi)Z的平均反應速率v===0.125mol/(Lmin),故答案為:0.125mol/(Lmin);
(3)A.相同容器中,X、Y、Z的濃度之比等于其物質(zhì)的量之比=0.25mol:0.50mol:0.75mol=1:2:3,故A正確;
B.該反應中X、Y的計量數(shù)之比為3:2,當X的消耗速率與Y的生成速率之比為3:2時該反應達到平衡狀態(tài),所以當X的消耗速率和Y的生成速率相等時該反應沒有達到平衡狀態(tài),故B錯誤;
C.當Z的濃度保持不變時,正逆反應速率相等,可逆反應達到平衡狀態(tài),故C正確;
故選B。【解析】3X+2Y3Z0.125mol/(Lmin)B15、略
【分析】【詳解】
(1)乙烯用途廣泛;工業(yè)上用乙烯的產(chǎn)量衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平;
(2)乙醇分子式為C2H6O,分子內(nèi)含一個羥基,結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH或C2H5OH;
(3)實驗室,乙醇跟乙酸在濃硫酸催化且加熱的條件下發(fā)生酯化反應,制取的是乙酸乙酯?!窘馕觥?1)乙烯。
(2)CH3CH2OH或C2H5OH
(3)乙酸乙酯16、略
【分析】分析:某原電池的裝置如圖所示,看到b極上有紅色金屬析出,說明b電極上銅離子放電析出金屬銅,b為正極;a是負極,據(jù)此解答。
詳解:根據(jù)以上分析可知b為正極;a是負極,則。
①若a、b是兩種活動性不同的金屬,則活動性a>b;
②負極失去電子,則電路中的電子從a經(jīng)導線流向b;
③原電池中陰離子向負極移動,則溶液中的SO42-向a極移動;
④若兩電極分別是Al和C,則負極是鋁,鋁失去電子,電極反應式為Al-3e-=Al3+?!窘馕觥?gt;abaAl-3e-=Al3+三、判斷題(共6題,共12分)17、A【分析】【分析】
【詳解】
植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能儲存在植物中,植物、動物軀體經(jīng)過幾百萬年復雜的物理、化學變化形成化石燃料,由此可知化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能,正確。18、A【分析】【詳解】
煤油燃燒時放出熱量,屬于放熱反應,故正確;19、A【分析】【詳解】
一般來說,帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池效率高,正確。20、A【分析】【詳解】
農(nóng)村用沼氣池是動物糞便,產(chǎn)生的沼氣作燃料屬于生物質(zhì)能的利用,正確;21、B【分析】【詳解】
在原電池中,兩極材料均是電子通路,正極材料本身也可能參與電極反應,負極材料本身也不一定要發(fā)生氧化反應,錯誤。22、A【分析】【分析】
【詳解】
結(jié)構(gòu)相似、分子組成相差若干個"CH2"原子團的有機化合物屬于同系物,正丁烷和正戊烷結(jié)構(gòu)相似,相差一個CH2原子團,互為同系物,故正確。四、原理綜合題(共2題,共10分)23、略
【分析】【詳解】
(1)①NH3屬于共價化合物,分子中一個N原子與三個H原子形成3對共用電子對,其電子式為答案:
②由圖可知,步驟c中由*NNH轉(zhuǎn)化為NH3和*N,所以步驟c的化學方程式為答案:
③根據(jù)能量圖,反應物的總能量高于生成物的總能量,所以該反應為放熱反應,?H<0,答案:<;
(2)①相同壓強下,由于合成氨的反應為放熱反應,升高溫度不利于反應向正向進行,所以溫度越高氨氣的產(chǎn)量越低,所以溫度T1、T2、T3大小關(guān)系是T123,答案:T123;
②根據(jù)題中數(shù)據(jù);設到達平衡時氮氣的變化量為xmol,列出三段式為:
由圖可知M點平衡時NH3的質(zhì)量分數(shù)為40%,反應過程中氣體的總質(zhì)量不變,所以40%=×100%,解得x=2,反應容器的容積為1.0L,則平衡時c(N2)=3mol/L,c(H2)=9mol/L,c(NH3)=4mol/L,M點的平衡常數(shù)K===7.32×10-3,答案:或7.32×10-3?!窘馕觥?lt;T123或7.32×10-324、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)蓋斯定律結(jié)合已知反應:Ⅲ.
Ⅳ.2(g)+15O2(g)?12CO2(g)+6H2O(l)?H4
Ⅴ.(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)?H5
Ⅰ.主反應:(g)+3H2(g)?(g)可由則故答案為:
根據(jù)Ⅰ.主反應:(g)+3H2(g)?(g)是一個氣體體積減小的方向的放熱反應;故有利于提高平衡體系中環(huán)己烷體積分數(shù)即使平衡向正方向移動,根據(jù)勒夏特列原理,可采用適當降低溫度和實當加壓有利平衡正向移動,而升溫和減壓都將使平衡逆向移動,故答案為:BC;
(2)反應Ⅰ在管式反應器中進行,實際投料往往在的基礎上適當增大用量,增大H2的濃度將使平衡正向移動,從而提高苯的轉(zhuǎn)化率即利用率,故適當增大H2用量的目的是提高苯的利用率;故答案為:提高苯的利用率;
(3)氫原子和苯分子吸附在催化劑表面活性中心時,才能發(fā)生反應,機理如圖。當中混有微量或等雜質(zhì)時,會導致反應Ⅰ的產(chǎn)率降低,推測其可能原因為金屬催化劑會與H2S或CO反應從而失去催化活動,故答案為:金屬催化劑會與H2S或CO反應從而失去催化活動;
(4)催化劑載體中的酸性中心能催化苯及環(huán)己烷的裂解。已知酸性中心可結(jié)合弧電子對;由圖可知,①中原子無孤對電子也沒有空軌道,②中原子無孤對電子但有空軌道可接收孤電子對,③中有孤對電子,無空軌道,故下圖中可作為酸性中心的原子的標號是②,故答案為:②;
(5)恒壓反應器中,按照投料,設投入的苯的物質(zhì)的量為1mol,只發(fā)生Ⅰ反應,總壓為平衡時苯的轉(zhuǎn)化率為α,則:
反應后平衡體系中總的物質(zhì)的量為:1-α+4-3α+α=5-3α,故平衡時,苯的分壓為:H2的分壓為:則反應1的==故答案為:
(6)由4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑可知,電解過程中實質(zhì)是電解水,陽極上水失去電子生成H+和O2,陰極上H+得到電子生成H2,由2+2H+=+H2O可知,在氫離子濃度較大的電極室中制得,即Na2Cr2O7在陽極室產(chǎn)生;電解過程中,陰極產(chǎn)生氫氧根離子,氫氧化鈉在陰極生成,所以為提高制備Na2Cr2O7的效率,Na+通過離子交換膜移向陰極,故答案為:陽;Na+?!窘馕觥?1)BC
(2)提高苯的利用率。
(3)金屬催化劑會與H2S或CO反應從而失去催化活動。
(4)②
(5)
(6)陽Na+五、計算題(共3題,共15分)25、略
【分析】【分析】
鋁粉和鐵粉的混合物與100mLxmol/L稀HNO3充分反應,被氧化為Al3+、Fe3+,通過題意,反應過程中沒有氣體放出,說明沒有氮的氧化物生成,結(jié)合圖像,N元素由+5變成了-3價,生成了銨根離子。由圖可得硝酸過量,加入氫氧化鈉溶液應先與硝酸反應,再生成沉淀,當沉淀完全后,由圖知繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液,沉淀量不變,氫氧化鈉與NH4+發(fā)生了反應,則隨著NaOH的滴加,發(fā)生的反應依次有:H++OH-=H2O,F(xiàn)e3++3OH-=Fe(OH)3↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,NH4++OH-═NH3?H2O,Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)E與F之間沉淀的量減少,是因為Al(OH)3能夠在氫氧化鈉溶液中溶解,反應的離子方程式為Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,故答案為:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
(2)鋁粉和鐵粉的混合物與一定量稀HNO3充分反應,被氧化為Al3+、Fe3+,通過題意,反應始終沒有氣體生成,由圖可得硝酸過量,加入氫氧化鈉溶液應先與硝酸反應,所以C點含有Na+,當沉淀完全后,由圖知繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液,沉淀量不變,為氫氧化鈉與NH4+發(fā)生了反應,NH4++OH-═NH3?H2O,所以溶液中存在NH4+,即C點對應的溶液中含有的陽離子除Na+外,還含有NH4+、Al3+、Fe3+,故
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